隨著技術(shù)的進(jìn)步,石油儲量的不斷減少,也許在15年后,結(jié)合BEV和FCEV的優(yōu)勢插電式燃料電池汽車將會出現(xiàn),讓我們拭目以待。

燃料電池汽車和純電動汽車孰優(yōu)孰劣?

電動汽車BEV(Battery Electric Vehicle)和燃料電池汽車FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)都是靠電機(jī)驅(qū)動車輛。BEV依靠電池里儲存的電能驅(qū)動,而FCEV則靠氫氣和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電能驅(qū)動。所以他倆本質(zhì)的區(qū)別是BEV儲存電能,需要高能量密度的汽車電池,而FCEV制造電能,需要大容量的燃料氫氣(通過儲氫罐)。

兩種技術(shù)從排放來說比傳統(tǒng)汽車都有很大的進(jìn)步,F(xiàn)CEV最后的排放是水,BEV則沒有排放,算是打了個平手。下面主要從技術(shù)方面看看他倆的優(yōu)劣。

燃料電池汽車FCEV相對BEV的優(yōu)勢

最大的優(yōu)勢是續(xù)航里程更長。FCEV的續(xù)航里程一般都是400公里以上,和傳統(tǒng)的燃油車非常接近。而對BEV來說,更長的續(xù)航里程意味著更重更貴的鋰電池包。目前BEV里頭只有Tesla Model S的續(xù)航里程超過了400公里,但代價是重達(dá)1噸、貴到20萬人民幣的電池包。再加上深度放電會影響鋰電池壽命,也就是不能像傳統(tǒng)汽車那樣將油用干再加滿,所以實際續(xù)航里程比宣稱的還要低不少。雖然FCEV的價格目前更高,但從前景來說,同樣續(xù)航里程的情況下,F(xiàn)CEV的成本會低于BEV。

另外一個很大的優(yōu)勢是補(bǔ)充燃料(電能)更快。FCEV的加氫是物理過程,3分鐘左右便可加滿。BEV的電池充電是電解反應(yīng),充電的時候需要控制否則會有副反應(yīng)發(fā)生,目前快充是半個小時充滿80%,在將來很長一段時間內(nèi)比較難提高充電速度。快速換電池的解決方案受制于電池質(zhì)量、所有權(quán)、電池型號等問題,可能對于公交車有更多幫助,對私家乘用車來說,前景比較渺茫。

還有一個優(yōu)勢是FCEV無需擔(dān)心虧電問題?;瘜W(xué)反應(yīng)需要氧化劑、還原劑(俗稱燃料)和反應(yīng)場所。鋰電池里頭的氧化劑、還原劑(分別是正負(fù)極)存放距離非常近,只有10多個μ米,(1μ=0.000001),即使不工作也會有自放電的電能損耗。而FCEV的反應(yīng)場所和燃料可以物理隔離,和傳統(tǒng)汽油車類似,不啟動基本不會影響續(xù)航里程。

燃料電池汽車FCEV對比BEV的劣勢

首先是FCEV的催化劑很貴,以燃料電池PEMFC為例,催化劑通常含有Pt,也就是鉑(俗名白金)。比黃金還貴的貴金屬,用來做催化劑實在是太肉疼了。更要命的是,這種貴重的催化劑,還會出現(xiàn)損耗。鉑在氣態(tài)硫氮氧化物(如一氧化碳,二氧化硫等)濃度以ppm為單位存在的情況下有嚴(yán)重的中毒情況,濃度高于百ppm中毒不可逆。我國目前的這種霧霾環(huán)境,意味著催化劑會不斷的被損耗。而PEMFC的催化劑載體碳,在放電狀態(tài)下很容易氧化造成結(jié)構(gòu)坍塌,致使Pt的催化面積迅速減小并流失。

制約FCEV發(fā)展的還有加氫站基礎(chǔ)建設(shè)。雖然目前服務(wù)BEV的充電站/樁發(fā)展也比較慢,沒有很好的商業(yè)模式吸引資本,更多的是依靠政府推動的公用充電站以及各家車廠/4S店建立為自家車主服務(wù)的充電站。但同需要服務(wù)FCEV的加氫站相比,充電樁占地小,投資少,時間短,改造線路便可投入使用。而加氫站則需要重新規(guī)劃,占地大,投資多,時間長。所以加氫站在很長一段時間內(nèi)沒法到位,通過建設(shè)加氫站刺激FCEV的銷量目前來看非常不可行。

FCEV和BEV的未來

短期來看,以BEV和PHEV(插電式混合動力汽車 )為主的新能源汽車會慢慢進(jìn)入良性循環(huán)階段,即更大容量的電池,更多的充電站和更多的銷量,彼此之間互相刺激提高增長。車廠將會推出越來越多的BEV和PHEV車型,而消費(fèi)者將會逐漸熟悉并習(xí)慣這些低排放新能源汽車。而FCEV由于續(xù)航里程以及加氫速度迅速的優(yōu)勢,車廠從長期來說會繼續(xù)投資FCEV。

隨著技術(shù)的進(jìn)步,石油儲量的不斷減少,也許在15年后,結(jié)合BEV和FCEV的優(yōu)勢插電式燃料電池汽車將會出現(xiàn),讓我們拭目以待。

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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